三能级∧-型原子系统探测、泵浦光场频率调制效应研究

从量子角度出发,应用Bessel函数将频率调制项展开。研究探测光和泵浦光频率调制对三能级系统的影响。适当地调节调制频率以及调制系数．可得到粒子数捕获随时间周期性变化的结论。并得到系统稳态的极化率解析式。     

Λ-型简并量子拍频三能级系统中的光场压缩效应

文章采用时间演化算符方法,讨论了Λ-型简并量子拍频三能级原子与单模相干辐射场相互作用时的动力学行为,并研究了光场的压缩效应。     

Λ型三能级系统中的光信息存储与提取

以光子回波技术原理为基础,应用密度矩阵数值解和布洛赫矢量解析法,分析了Λ型三能级系统中实现光信息存储、提取的物理机制.结果表明,该方法对信息的存储时间、信息提取信号的大小均优于二能级系统.     

真空场诱导的量子相干性对Λ-型三能级原子的探测光的吸收和散射的影响

用数值方法考察了在真空场诱导的相干性存在的条件下，探测路径和耦合路径上的非相干粒子数抽运对探测光的吸收和散射的影响，在耦合路径上的抽运抑制了探测光的透明，当耦合路径上的衰变率大于探测路径上的衰变率时，探测路径上的抽运导致了非逆转增益现象的产生，当真空场诱导的相干性存在时，增益图像被倒置了，当耦合路径上的衰变率等于探测路径上的衰变率时，仅当真空场诱导的相干性存在时才有增益现象。     

二项式光场与运动Ξ型三能级原子相互作用系统的光场压缩效应

采用求解Schrdinger方程和数值计算的方法, 研究二项式光场与Ξ型三能级原子相互作用过程中的光场压缩效应. 结果表明, 通过选择系统参数, 可使光场产生完全压缩效应.      

奇偶纠缠相干态光场驱动下Λ-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究Λ-型三能级原子与奇偶纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱.给出了辐射谱一般公式.结果表明:不论下能级简并与否,奇偶纠缠相干态光场平均光子数很小时均出现拉比分裂,且下能级简并时,强度随奇偶纠缠相干态光场纠缠程度的增加而增加;两下能级非简并时,一模场驱动的辐射谱峰高随纠缠程度的增加而增加,而另一模场驱动的辐射谱峰高随纠缠程度的增加而减小.一般辐射谱呈对称的10蜂结构.     

与Λ型三能级原子相互作用的Number-phase态光场的量子特性

运用全量子理论,讨论了Number-phase态光场和Λ型三能级原子相互作用时,其初始状态及某些参数对光场压缩及光子反聚束效应的影响.若原子相对失谐量r取值较小,则光场中光子聚束与反聚束效应更迭出现,随着r逐渐增大,两效应呈现时间域逐渐趋同,且呈现出一定的类周期性;光场参数ξ较小时,光场中两效应同样交替出现,若选择较大光场参数ξ,光场表现出不间断的类周期性震荡反聚束效应;选取一定的r与ξ的值,在演化初期一定时间范围内,系统光场的X_1分量呈现出压缩效应.由此可知,Λ型三能级原子与Number-phase态光场互相作用时,光场可表现出不间断的反聚束效应,且在一定的条件下可处于压缩态.     

热囚禁系统中Λ型三能级原子色散特性研究

研究了囚禁于两透明电介质面间型三能级原子的色散现象。当喇曼失谐量时,对应于吸收线型极窄的电磁感应透明(EIT)峰,快速变化的色散线型表明在热原子囚禁系统中可实现光群速变慢。     

三能级Λ型原子系统中边频对相位调制光栅的影响

利用原子相干与干涉效应研究了三能级∧型原子系统中边频对相位调制电磁感应光栅的影响。结果表明由于边频相干,该结构中电磁感应透明窗口从一个拓展到多个。调节合适的边频强度,分析吸收色散性质,利用边频相干效应,相位衍射光栅强度尤其是一阶衍射得到增强。该系统内合适的探测场失谐、边频与中心频率之间的频差、相互作用长度也对相位调制光栅效率起到增强作用。该研究对于发展新颖的量子信息光学、量子网络及光学成像等方面的器件有着潜在的应用。     

处于圆极化电磁场中的Λ型三能级原子

研究了处于圆极化电磁场中的Λ型三能级原子,通过求解薛定谔方程,得出了系统的波函数、能量本征值和动量本征值.处于圆极化电磁场中的Λ型三能级原子的能级发生了分裂,原子质心动量取值为(P0 j k),这一结论可以解释为Bragg现象.     

二项式光场与V-型量子拍频三能级原子作用系统中光场的压缩效应

研究了二项式光场与V 型量子拍频三能级原子作用系统中光场的压缩特性及系统参数对光场压缩的影响 .数值计算表明 :当光场与三能级原子作用失谐量增大时 ,光场涨落呈现出周期性 ,平均值下移 ,压缩时间延长 ;选择合适的系统参数可使光场完全被压缩 ,产生完全压缩光 .     

Λ-型三能级系统中粒子布居转移

目的研究Λ-型三能级系统中Stark啁啾快速绝热通道技术(SCRAP)。方法采用能级交叉技术和缀饰态理论。结果使用一束远离共振的强Stark脉冲来调节能级之间的玻尔频率,使其与耦合光频率达到共振,产生2个交叉点。结论选择脉冲间的延迟时间,使得耦合光在一个交叉点周围足够强,在另一个周围足够弱,粒子从基态转移到激发态的效率可以达到1。     

双模纠缠相干光场与Λ型原子耦合系统中光场的压缩效应

利用数值计算方法研究双模纠缠相干光场与Λ型三能级原子相互作用系统中光场的压缩效应,讨论了双模纠缠相干光场纠缠程度和两场模的初始平均光子数对光场压缩效应的影响.数值计算结果表明:随双模纠缠相干光场纠缠程度的增大,压缩效应增强,光场处于最大纠缠态时,光场压缩效应最强;另一方面,随双模纠缠相干光场初始平均光子数的增大,光场的压缩效应减弱,当双模光场初始平均光子数大于一定值后,压缩效应消失.     

双模纠缠相干光场与∑型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与∑型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应，分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、原子的基态概率幅、失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响．结果表明，双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响；原子初态完全处于基态或激发态时，原子偶极压缩现象均未出现，原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时，原子偶极压缩量最大；原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加；当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时，原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变．     

双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应, 分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、 原子的基态概率幅、 失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响. 结果表明, 双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响; 原子初态完全处于基态或激发态时, 原子偶极压缩现象均未出现, 原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时, 原子偶极压缩量最大; 原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加; 当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时, 原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变.     

双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应, 分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、原子的基态概率幅、失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响. 结果表明, 双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响;原子初态完全处于基态或激发态时, 原子偶极压缩现象均未出现, 原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时, 原子偶极压缩量最大;原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加;当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时, 原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变.     

Λ型三能级原子诱导光机械系统的稳态纠缠

为了研究原子对光机械系统的影响,将原子引入到一个双模动腔系统中,本文提出了一个由Λ型三能级原子去纠缠两个介观镜以及双模腔场的理论方案。由于原子的介入,使得腔场与移动的镜子之间发生相互作用。利用量子朗之万方程,结合激光的线性近似理论,求出此系统的稳态解。同时,采用西蒙判据,对系统的稳态纠缠进行了数值模拟。研究结果表明,纠缠是由原子的相干态诱导的,即使对于机械品质因子较低的坏腔,当腔场与原子之间的耦合系数取值恰当时,两个移动的镜子,两模腔场以及腔场与较远镜子之间都会产生纠缠。并且得出,耦合系数越大,纠缠越大,即入射率越大,纠缠越大。由于在此混合系统中,任何两体之间都是纠缠的,得出此系统中存在多体纠缠现象。     

利用3-Λ型五能级原子介质操控纠缠态

通过分析3-Λ型五能级原子系统的暗态极化子,讨论三模量子场与原子介质的信息转换过程以及三个信号场之间的信息转换过程.研究结果表明,利用3-Λ型五能级原子系统,可以存储三模量子态,从理论上解释了三模量子信息在介质中的"写入"和"读出"过程.另外利用3-Λ型五能级原子系统还可以操控某些纠缠态,如实现纠缠态的生成、存储、读出、转换等.     

利用Λ型三能级原子纠缠态传输未知四能级原子态

制备两对Λ型三能级原子最大纠缠态作为量子信道,采用(1,S)/(L,2)方案,构造16个么正变换矩阵,用非局域的么正变换和局域的测量代替非局域的联合测量,实现单个未知四能级原子态的隐形传输.     

光场与Ξ型三能级原子耦合系统中原子的偶极压缩效应

研究了光场与级联型三能级原子依赖强度耦合系统,通过数值分析讨论了该系统原子偶极压缩特性.研究发现随着平均光子数n-值的增大,实现了三能级原子偶极算符的色散分量完全被压缩,吸收分量有部分压缩.这表明初始光场平均光子数n-对原子的偶极压缩有重要影响.